Question

(14分)砷（As）广泛分布于自然界，其原子结构示意图是。

（1）砷位于元素周期表中     族，其气态氢化物的稳定性比NH₃       （填“强”或“弱”）。

（2）砷的常见氧化物有As₂O₃和As₂O₅，其中As₂O₅热稳定性差。根据下图写出As₂O₅分解为As₂O₃的热化学方程式：                              。

（3）砷酸盐可发生如下反应：AsO₄^3-＋2I^﹣＋2H⁺ AsO₃^3-＋I₂＋H₂O。下图装置中，C₁、C₂是石墨电极。

①A中盛有棕色的KI和I₂的混合溶液，B中盛有无色的Na₃AsO₄和Na₃AsO₃的混合溶液，当连接开关K，并向B中滴加浓盐酸时发现灵敏电流计G的指针向右偏转。此时C₂上发生的电极反应是           。

②一段时间后，当电流计指针回到中间“0”位时，再向B中滴加过量浓NaOH溶液，可观察到电流计指针______（填“不动”、“向左偏”或“向右偏”）。

（4）利用（3）中反应可测定含As₂O₃和As₂O₅的试样中的各组分含量（所含杂质对测定无影响），过程如下：

①将试样溶于NaOH溶液，得到含AsO₄^3-和AsO₃^3-的混合溶液。

As₂O₅与NaOH溶液反应的离子方程式是                       。

②上述混合液用0.02500 mol·L^-1的I₂溶液滴定，消耗I₂溶液20.00 mL。滴定完毕后，使溶液呈酸性，加入过量的KI，析出的I₂又用0.1000 mol·L^-1的Na₂S₂O₃溶液滴定，消耗Na₂S₂O₃溶液30.00 mL。（已知2Na₂S₂O₃＋I₂＝Na₂S₄O₆＋2NaI）试样中As₂O₅的质量是      g。

Answer

（14分,每空2分）

（1）ⅤA 弱

（2）As2O5(s) = As2O3(s) + O2(g) H= +295.4 kJ·mol-1

（3）① AsO43-+ 2e- + 2H+ = AsO33-+ H2O ② 向左偏

（4）① As2O5 + 6OH- = 2AsO43-+ 3H2O ② 0.115

【解析】

试题分析：（1）砷与N处于同一主族，位于元素周期表中第ⅤA族，根据 上到下，非金属逐渐减弱，气态氢化物的稳定性逐渐减弱，AsH3的稳定性比NH3弱；

（2）由图象可知，As2O5分解为As2O3需要吸收的热量为-619kJ/mol-（-914.6kJ/mol）=+295.4 kJ•mol-1，则热化学方程式As2O5（s）=As2O3（s）+O2（g）△H=+295.4 kJ•mol-1；

（3）①B中滴加浓盐酸时发生AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O，A中C1棒为负极，发生2I--2e-＝I2，C2为正极发生还原反应，电极反应为AsO42-+2H++2e-＝AsO32-+H2O；②向B中滴加过量浓NaOH溶液，发生AsO33-+I2+2OH-AsO43-+2I-+H2O，C2棒为负极，电子由负极流向正极，可观察到电流计指针向左偏；

（4）①根据反应物和生成物可写出反应的离子方程式为As2O5 + 6OH- =" 2" AsO43－ + 3H2O；

②根据2Na2S2O3＋I2＝Na2S4O6＋2NaI可知反应中消耗的碘的物质的量是0.03L×0.1mol/L×＝0.0015mol，而加入的碘是0.025mol/L×0.02L＝0.0005mol，所以由AsO42-氧化生成的碘是0.0015mol－0.0005mol＝0.001mol，则根据方程式AsO43-+2I-+2H+AsO33-+I2+H2O可知AsO42-的物质的量是0.001mol。所以由As2O5+6OH-＝2AsO43－+3H2O可知As2O5的物质的量是0.001mol÷2＝0.0005mol，其质量是0.0005mol×230g/mol＝0.115g。

考点：考查了元素周期表、元素周期律、热化学方程式、原电池的工作原理等相关知识。